1 /*

     2  * Pyrit Ray Tracer

     3  * file: quaternion.h

     4  *

     5  * Radek Brich, 2006-2007

     6  */

     7 

     8 #ifndef QUATERNION_H

     9 #define QUATER_H

    10 

    11 class Quaternion

    12 {

    13 public:

    14 	union {

    15 		struct {

    16 			Float a,b,c,d;

    17 		};

    18 		struct {

    19 			Float t,x,y,z;

    20 		};

    21 	};

    22 	Quaternion(): a(0), b(0), c(0), d(0) {};

    23 	Quaternion(const Float aa, const Float ab, const Float ac, const Float ad):

    24 		a(aa), b(ab), c(ac), d(ad) {};

    25 	Quaternion(const Vector3& v): a(1), b(v.x), c(v.y), d(v.z) {};

    26 

    27 	Vector3 toVector() { return Vector3(b/a, c/a, d/a); };

    28 

    29 	Quaternion normalize()

    30 	{

    31 		Float f = 1.0f / sqrtf(a * a + b * b + c * c + d * d);

    32 		a *= f;

    33 		b *= f;

    34 		c *= f;

    35 		d *= f;

    36 		return *this;

    37 	};

    38 	Float mag2() const

    39 	{

    40 		return (a*a + b*b + c*c + d*d);

    41 	};

    42 	Float mag() const

    43 	{

    44 		return sqrtf(mag());

    45 	};

    46 	friend Quaternion operator*(const Quaternion &q1, const Quaternion &q2)

    47 	{

    48 		return Quaternion(

    49 			q1.a*q2.a - q1.b*q2.b - q1.c*q2.c - q1.d*q2.d,

    50 			q1.a*q2.b + q1.b*q2.a + q1.c*q2.d - q1.d*q2.c,

    51 			q1.a*q2.c - q1.b*q2.d + q1.c*q2.a + q1.d*q2.b,

    52 			q1.a*q2.d + q1.b*q2.c - q1.c*q2.b + q1.d*q2.a);

    53 	};

    54 	friend Float dot(const Quaternion &q1, const Quaternion &q2)

    55 	{

    56 		return q1.a*q2.a + q1.b*q2.b + q1.c*q2.c + q1.d*q2.d;

    57 	};

    58 	friend Quaternion conjugate(const Quaternion &q)

    59 	{

    60 		return Quaternion(q.a, -q.b, -q.c, -q.d);

    61 	};

    62 };

    63 

    64 #endif